三维弹道有理Bezier曲线造型与优化方法

为有效克服传统弹道优化方法解的收敛性和最优性受搜索算法、初始猜测等影响大的问题,提出了基于有理Bezier曲线的三维弹道造型与优化计算方法。根据边界条件用光滑且只含少量造型变量的有理Bezier曲线形成待优化三维造型弹道,采用逆动力学方法计算造型弹道倾角、弹道角速度和法向加速度等,结合弹道其它动力学方程和约束计算造型弹道性能指标,通过对弹道造型变量寻优得到最优弹道。这种方法将无限维弹道优化问题转换为对很少造型变量的参数优化问题,而且得到的最优弹道完全光滑可飞。与间接法相比,无需求解两点边值问题使用方便、鲁棒性强;与直接法相比,不需要对动力学方程离散化、寻优变量少、求解收敛性好,而且解的全局最优性和光滑性更高。仿真结果及与自适应伪谱法的比较校验了方法的实用性和有效性。

助推-滑翔增程弹弹道优化

研究在给定射程条件下的火箭助推滑翔增程弹最短飞行时间弹道优化问题,为提高作战效能,提出建立纵向平面内弹道优化模型。最短时间弹道优化模型以射角、助推火箭点火时刻、滑翔攻角为优化变量,并考虑了优化变量的约束。以射程为自变量而不再以时间为自变量,以便采用序列二次规划法作为其优化算法。以某型火箭助推滑翔增程弹为对象进行数值仿真,结果表明,优化的滑翔攻角曲线平滑,滑翔弹道平直。在给定射程条件下最短飞行时间可作为实际作战中的方案弹道,实现对地面固定目标的快速打击,为弹道优化提供了依据。